Mécanismes par lesquels la déshydratation peut conduire à une maladie rénale chronique

Abstract

La déshydratation, une condition qui caractérise une perte excessive d’eau corporelle, est bien connue pour être associée à un dysfonctionnement rénal aigu ; cependant, elle a largement été considérée comme réversible et comme n’étant associée à aucun effet à long terme sur le rein. Récemment, une épidémie de maladie rénale chronique est apparue en Amérique centrale, dont le principal facteur de risque semble être la déshydratation récurrente associée à la chaleur. Cela a conduit à des études visant à déterminer si la déshydratation récurrente peut entraîner des lésions rénales permanentes. Trois grands mécanismes potentiels ont été identifiés, notamment les effets de la vasopressine sur le rein, l’activation de la voie de l’aldose réductase-fructokinase et les effets de l’hyperuricémie chronique. La découverte de ces voies a également permis de reconnaître qu’une légère déshydratation peut être un facteur de risque dans la progression de tous les types de maladies rénales chroniques. En outre, certaines données indiquent qu’une augmentation de l’hydratation, en particulier avec de l’eau, pourrait en fait prévenir les maladies rénales chroniques. Ainsi, un tout nouveau domaine d’investigation se développe qui se concentre sur le rôle de l’eau et de l’osmolarité et leur influence sur la fonction rénale et la santé.

© 2015 S. Karger AG, Basel

La déshydratation fait classiquement référence à la perte excessive d’eau corporelle par des conditions telles que la diarrhée, la transpiration ou les pertes urinaires, mais parmi le public profane, la déshydratation peut également faire référence à la perte à la fois d’eau et de sel conduisant à un état hypovolémique . La déshydratation a de multiples effets sur les reins, entraînant une concentration urinaire due à l’activation de la vasopressine qui se produit à la suite de l’augmentation de l’osmolarité sérique due à la perte d’eau corporelle. Classiquement, la déshydratation entraîne un « état prérénal » associé à une vasoconstriction intrarénale mais avec un maintien relatif du taux de filtration glomérulaire (TFG). Si la déplétion volumique est sévère, le DFG chute, mais on pense qu’il est complètement réversible avec l’hydratation, à moins qu’une ischémie n’entraîne une atteinte rénale aiguë (IRA). Néanmoins, on pense que l’insuffisance rénale aiguë est largement réversible. Par conséquent, la déshydratation n’a pas été classiquement considérée comme un facteur de risque de la maladie rénale chronique (MRC).

Ces dernières années, le concept selon lequel la déshydratation ne provoque pas de MRC a été remis en question. Cela a été mis en évidence dans des études récentes portant sur une forme mystérieuse d’IRC qui a été épidémique en Amérique centrale . La maladie, qui a été baptisée néphropathie méso-américaine, est observée à une fréquence remarquable chez les travailleurs agricoles masculins de la côte Pacifique, en particulier au Nicaragua et au Salvador. La maladie se distingue des autres causes principales d’IRC telles que l’hypertension artérielle et le diabète. La plupart des sujets sont habitués à travailler de nombreuses heures dans les champs de canne à sucre dans des conditions très chaudes, et la déshydratation est fréquente dans ce groupe. Les biopsies rénales, lorsqu’elles sont réalisées, montrent une maladie tubulo-interstitielle chronique, souvent accompagnée de signes d’ischémie glomérulaire. Bien que l’étiologie de la maladie reste inconnue, l’une des hypothèses favorites est qu’elle pourrait être liée à une déplétion volumique et à une déshydratation récurrentes. Il a également été suggéré que la déshydratation et la déplétion volumique jouent un rôle majeur dans l’augmentation du risque de lésions rénales dues aux pesticides, aux produits agrochimiques, aux métaux lourds ou à d’autres expositions potentielles qui font encore l’objet d’études.

Notre groupe et d’autres ont étudié trois grands mécanismes possibles par lesquels la déshydratation et la déplétion volumique peuvent causer l’IRC (figure 1). Premièrement, il y a de plus en plus de preuves que les élévations de la vasopressine peuvent jouer un rôle dans la cause ou l’exacerbation de l’IRC. La vasopressine augmente dans le cadre d’une déplétion volumique en raison des effets de l’hyperosmolarité qui stimule la libération de vasopressine par l’hypophyse postérieure. La vasopressine est également élevée chez les animaux de laboratoire atteints d’IRC. L’administration de quantités accrues d’eau permet de supprimer les taux de vasopressine et de ralentir la progression des lésions rénales. Ainsi, la vasopressine est apparue comme un médiateur probable des lésions rénales.

Deuxièmement, on sait que l’hyperosmolarité peut activer une variété de voies, y compris la stimulation de la vasopressine, le système nerveux sympathique central et la voie de l’aldose réductase. Récemment, notre groupe a montré sur des rats de laboratoire que l’hyperosmolarité associée à la déshydratation peut activer la voie de l’aldose réductase dans le cortex rénal, ce qui entraîne la production de sorbitol qui peut ensuite être converti en fructose. Le fructose endogène généré peut alors être métabolisé par la fructokinase, une enzyme présente dans le tubule proximal. Le fructose est métabolisé en fructose-1-phosphate, mais ce processus entraîne une consommation marquée d’ATP intracellulaire, ce qui conduit à une déplétion du phosphate intracellulaire, à l’activation de l’AMP désaminase, à la production d’acide urique, au stress oxydatif et à la production de chimiokines. Le stress oxydatif local entraîne des lésions tubulaires et stimule la fibrose. En effet, les animaux exposés de façon récurrente à la chaleur et à la restriction hydrique ont développé une maladie rénale chronique, mais cela n’a pas été observé chez les souris génétiquement dépourvues de fructokinase. Ainsi, l’activation de la voie de l’aldose réductase-fructokinase est un autre mécanisme par lequel la déshydratation récurrente peut conduire à l’IRC.

Troisièmement, la déshydratation associée à la chaleur peut entraîner une hyperuricémie, à la fois en raison d’une production accrue (associée à une rhabdomyolyse subclinique de bas grade due à un effort intense) et d’une excrétion réduite d’urate associée à une vasoconstriction rénale . L’hyperuricémie est fréquente chez les sujets atteints de néphropathie mésoaméricaine. À son tour, l’hyperuricémie a été reconnue comme un facteur de risque de lésions rénales aiguës et chroniques. Le mécanisme peut impliquer une vasculopathie induite par l’acide urique avec le développement d’une hypertension glomérulaire , ainsi que des effets tubulaires directs résultant de la transition épithélio-mésenchymateuse .

La recherche sur la néphropathie mésoaméricaine a conduit à un regain d’intérêt pour le rôle de la déshydratation comme facteur causal potentiel de l’IRC. Plus récemment, des patients souffrant de conditions qui semblent similaires à la néphropathie mésoaméricaine ont été signalés dans d’autres pays, notamment au Brésil, au Sri Lanka et en Australie. Ainsi, il est possible que la déshydratation récurrente soit une cause générale de l’IRC, qui n’est reconnue que depuis quelques jours.

En outre, des études épidémiologiques provocatrices suggèrent que l’augmentation de l’apport en liquide peut ralentir la progression de l’IRC. En effet, certaines études épidémiologiques suggèrent qu’un débit urinaire de 3 litres par jour offre une protection rénale significative par rapport aux sujets excrétant 1 à 1,5 litre par jour . Si cela est vrai, cela suggère que, bien que la déshydratation puisse être un facteur de risque pour l’IRC, l’augmentation de la consommation d’eau à un niveau supérieur à ce qui est considéré comme un apport normal peut fournir une protection supérieure. En effet, un essai clinique est en cours pour tester cette possibilité fascinante.

Un avertissement est que tous les liquides ne doivent pas être considérés comme égaux. On pourrait s’attendre à ce que les boissons gazeuses et sucrées, par exemple, aggravent les maladies rénales en raison de leur teneur élevée en fructose qui peut fournir directement un substrat à la voie de la fructokinase. En effet, des études expérimentales montrent que le fructose peut induire des lésions rénales et accélérer l’IRC chez les animaux de laboratoire. En outre, certaines études cliniques suggèrent également que la consommation de boissons sucrées peut augmenter le risque de maladie rénale.

En conclusion, pendant des décennies, la prévention et le traitement des maladies rénales ont été principalement orientés vers une bonne gestion de la pression artérielle et un contrôle strict du diabète. De nouvelles études, issues de la recherche sur la néphropathie mésoaméricaine, ont identifié la déshydratation comme un autre facteur de risque probable. Des études plus récentes cherchent à savoir si une protection peut être obtenue non seulement en prévenant la déshydratation mais aussi en encourageant une consommation accrue d’eau. Les études cliniques sont maintenant en cours, mais ces découvertes pourraient aider à orienter de nouvelles approches pour prévenir et ralentir la progression de la maladie rénale.

Soutien financier

Soutenu par une subvention de Danone Research.

Déclaration de divulgation

RJJ, CRJ et LGS ont reçu des fonds de recherche de Danone Research pour explorer les mécanismes par lesquels la déshydratation peut causer la MRC. RJJ, CRJ, LGL et MAL sont également membres de Colorado Research Partners LLC qui développe des inhibiteurs du métabolisme du fructose. RJJ possède également des actions et fait partie du conseil scientifique de XORT therapeutics.

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